Федюк Р.С.

Кандидат технических наук, доцент, Дальневосточный федеральный университет, Россия

ПОВЫШЕНИЕ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ ФИБРОЗОЛОБЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-6-5-16
Аннотация
Тенденция строительного материаловедения направлена на замещение долей портландцемента в составе вяжущего иными компонентами. В работе предложены принципы управления статической и динамической прочностью фиброзолобетонов, заключающиеся в комплексном влиянии добавок алюмосиликатной смеси, извлеченной из гидроудаленных золошлаковых отходов ТЭС, и базальтовой фибры, на процессы структурообразования цементного композита. Разработана четырехстадийная схема извлечения алюмосиликатов (АС) из гидроудаленной золошлаковой смеси, включающая дезинтеграцию, флотацию и двухступенчатую магнитную сепарацию. Установлено, что плотность свежей смеси в зависимости от дозы ведет себя закономерно, а плотность твердых образцов при малых дозах слегка падает. Отмечается высокая ранняя прочность разработанных композитов, в частности, для образцов с АС прослеживается полуторное увеличение прочности при сжатии по сравнению с бездобавочными образцами. Значительный эффект на прочность при изгибе оказывают комбинации «фибра + АСС» с учетверением прочности. Прослеживаются удачные аппроксимации прочности при сжатии и при изгибе от дозы алюмосиликатов для разных возрастов (1, 7, 28 суток) с закономерным поведением коэффициентов в степенных зависимостях. Выявлено многократное увеличение ударной вязкости разработанных составов. Использование результатов приведет к возможности проектирования высокопрочных бетонов, в том числе и для специальных сооружений.
PDF

ВЛИЯНИЕ ВОЛЛАСТОНИТА НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-5-34-42
Аннотация
улучшение физико-механических свойств цементных композитов должно сопровождаться утилизацией отходов промышленности различной генерации. Поэтому в статье предложены принципы управлеиня прочностными свойствами бетонов, заключающиеся в комплексном влиянии волластонита, полученного из отходов борного производства, на процессы структурообразования цементной матрицы. При этом введенный в количестве 2-8 мас. % волластонит выполняет двойную функцию, минерального наполнителя и армирующего волокна. Доказано, что при наличии волластонита бетонная смесь становится более легкой, не снижая физико-механические свойства. Выявлено, что ранняя прочность для всех разработанных составов с добавкой волластонита повышается за счет ускорение гидратационных процессов. Силикат кальция, каким является волластонит CaSiO3, имеет близкий химический состав с цементным клинкером, особенно с белитом Ca2SiO4 и алитом Ca3SiO5. Это приводит к формировнию химически однородной и, как следствие, упрочненной микроструктуры. Удлиненные волокна волластонита, обладающие хорошим сцеплением с цементным камнем, обеспечивают эффективное микроармирование бетонного композита. Использование результатов приведет к возможности проектирования высокопрочных бетонов, в том числе и для специальных сооружений.
PDF

ВЛИЯНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ НА ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЕ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-5-18
Аннотация
Разработаны составы газо- и пенобетонов с улучшенными акустическими характеристиками. Выявлен оптимальный вид пористости, способствующей поглощению звуковых волн, как в диапазоне слышимых частот, так и при инфразвуковых и ультразвуковых частотах. Усовершенствована математическая модель проектирования звукопоглощающих бетонов, учитывающая, как пористость композита, так и влияние пористого заполнителя. Установлены закономерности синтеза газобетонов и пенобетонов, заключающиеся в оптимизации процессов структурообразования за счет применения полиминерального цементно-зольного вяжущего и порообразователя. Состав композита интенсифицируют процесс гидратации системы, что приводит к синтезу полиминеральной гетеродисперсной матрицы с открытой пористостью выше 60%. Выявлены особенности влияния системы «Портландцемент – алюмосиликат – комплекс модификаторов» на реологию бетонной смеси, что позволяет значительно уменьшить напряжение сдвига и создать легкоформуемые ячеистобетонные смеси. Повышенная активность и гранулометрия алюмосиликатов предопределяют рост числа контактов и механическое сцепление между частицами при уплотнении, упрочняя каркас межпоровых перегородок. Установлен механизм влияния состава бетонной смеси на микроструктуру композита. Наличие в системе наряду с цементом очищенных алюмосиликатов и комплекса добавок способствуют синтезу матрицы с открытой пористостью, за счет чего возрастает коэффициент звукопоглощения.
PDF

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕТОННОГО ЛОМА ИРАКА В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ И ЗАПОЛНИТЕЛЯ ТЯЖЕЛОГО И ЛЁГКОГО БЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-3-28-39
Аннотация
Актуальность работы обусловлена поиском альтернативных источников сырья для строительной индустрии, сопряженным с утилизацией техногенных отходов. Новизна статьи заключается в выявлении научных закономерностей влияния отходов сноса зданий и сооружений на формирование микроструктуры легких и тяжелых бетонов. Бетонные отходы готовили в качестве, как наполнителей цементных материалов, так и мелких заполнителей, на основе которых созданы бетоны с высокими механическими свойствами. Проектирование составов производилось с точки зрения геоники (геомиметики), в частности, с учетом закона сродства структур. Прочностные характеристики бетонных смесей были исследованы в соответствии с EN 12390-3. Кроме того, были определены микроструктурные, морфологические и термические свойства сырья и бетонов при 28-дневном отверждении. Впервые была обеспечена плотная микроструктура композита, как продуктами портландцемента, так и гидратацией, и, частично, продуктами гидратации ранее непрореагировавшего клинкера. минералы которого присутствуют в бетонных отходах и активируются при их измельчении. Использование отходов сноса зданий и сооружений в качестве наполнителя цементирующего материала при замене портландцемента до 20% позволяет получить лучшую прочность на сжатие, как тяжелых, так и легких бетонов.
PDF